DOI: 10.1007/s12221-021-9097-y
在本研究中,采用连续静电纺丝、化学镀银和水热反应制备了一种新型聚丙烯腈/Ag/ZnO(PAN/Ag/ZnO)微孔膜。系统研究了PAN/Ag/ZnO膜的形貌和结构以及在可见光照射下对罗丹明B溶液的光催化性能。结果表明,在不同浓度的生长液中,制备了具有六角纤锌矿结构的ZnO纳米棒和ZnO纳米片。可见光光催化性能测试表明,ZnO纳米棒比ZnO纳米片具有更高的光催化效率。辐照6小时后,仅含2mg ZnO纳米棒的PAN/Ag/ZnO膜对RhB溶液的降解率达到98%。经过5次重复实验,其性能没有明显下降。通过化学镀银可以增强材料的光催化性能。与未镀银样品相比,添加银不仅使微孔膜生长出更多的ZnO,而且通过形成Ag-ZnO金属-半导体界面大大提高了其可见光光催化性能。
图1.PAN纳米纤维膜(a),镀银PAN纳米纤维膜(b),含ZnO生长点的镀银PAN纳米纤维膜(c)和具有不同形貌纳米ZnO的PAN/Ag/ZnO膜的SEM图像:(d)由溶液1制备的ZnO纳米棒阵列(ZnO-1),(e)由溶液2制备的ZnO纳米棒花(ZnO-2),(f)由溶液3制备的ZnO纳米片(ZnO-3),(g)由溶液4制备的ZnO纳米片(ZnO-4),未镀银ZnO-1的SEM图像(h)。
图2.ZnO纳米棒(a,b)和ZnO纳米片(c,d)的TEM和HRTEM图像。
图3.用于研究晶体结构的XRD光谱。
图4.ZnO结构的XPS光谱:(a)全扫描,(b)Zn2p,(c)Ag3d,和(d)O1s。
图5.四种样品的浓度随时间的变化(a),RhB吸收光谱:镀银ZnO-1(b)和未镀银ZnO-1(c),以及ZnO-1对RhB降解的可重复使用性(d)。